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제 2부_SSD 솔루션 기술 동향
Market Trend
2008년 03월 19일 00:00:00 데이터넷
스토리지, “플래시 드라이브로 날개를 달다”
보다 빠르고 지능화된 스토리지 구현 가능 … 오는 2011년 54억 달러 형성·연평균 71% 급성장 예상



사실 성능에 민감한 애플리케이션들을 위해 SSD(Solid State Drive)가 사용되는 것은 새로운 일이 아니다. 지금까지 수많은 기업에서 엄청난 I/O 처리를 요구하는 애플리케이션을 위해 SSD를 도입 사용해 왔다. 하지만 단순히 빠른 저장 매체를 사용한다는 점 이외에 SSD가 가진 장점이 없었고, 관리 솔루션의 부재 및 일반 DRAM 기반의 스토리지가 많았다는 점이 SSD를 스토리지 주류로 이끌지 못한 주요 요인들이었다.
하지만 지난 1월, EMC가 프리미엄 엔터프라이즈 스토리지인 시메트릭스 DMX-4 시스템에 SSD 기술을 이용한 플래시 드라이브를 전격 탑재해 가장 I/O 처리가 집중되는 애플리케이션을 위한 0계층(티어-0) 애플리케이션을 지원하게 됨에 따라 플래시 드라이브가 미래 스토리지 주류 드라이브로 성장할 수 있다는 가능성을 시장에 보여주게 됐다.

허 주 한국EMC 부장 heo_joo@emc.com


EMC 시메트릭스 DMX-4에 장착된 1개의 플래시 드라이브는 15,000 RPM 파이버채널 디스크 드라이브 30개와 맞먹는 성능을 제공하며, 1TB의 데이터 저장 시 전통적인 기계식 드라이브보다 38%나 에너지를 절감할 수 있다.
파이버채널 디스크 드라이브와 초당 전송 규모로 비교하면 무려 98% 가량 획기적으로 전력 소모를 절감할 수 있다. 또한, 플래시 드라이브는 기계적인 컴포넌트가 없기 때문에 전력 소모량은 물론, 장애 발생 가능성도 훨씬 낮으며, 전원 공급이 차단되더라도 데이터가 메모리에 보존돼 데이터의 가용성 또한 높다. EMC 시메트릭스 DMX-4에는 현재 73GB와 146GB 파이버채널 플래시 드라이브 2가지가 제공된다.

신뢰성 높인 플래시 디스크로 스토리지 성능 향상
특히, 플래시 드라이브는 기존 최고 성능의 15,000 RPM 파이버채널 디스크 드라이브보다 최대 10배나 빠른 밀리세컨드(1초의 1,000분의 1) 수준의 애플리케이션 응답시간을 제공해 외환 거래, 전자거래 시스템, 실시간 데이터 처리, 항공예약시스템, 메인프레임 트랜잭션 처리 등과 같이 대량의 정보를 빠르게 처리해야 하는 애플리케이션 지원에 적합할 것이다.
EMC가 플래시 드라이브 지원을 발표하기까지는 약 2 년간의 연구개발 과정이 필요했다. 이는 SSD가 일반 디스크 드라이브와는 완전히 다른 구조와 사용법 및 신뢰도 이슈를 가지고 있었고, 관련 이슈 중에 하나로 낸드(NAND) 플래시 메모리 고유의 마모사용(Wear Usage)을 들 수 있는데 EMC는 마모도 구분화(Wear Leveling) 기술을 사용하여 플래시 디스크에 대한 균등한 활용을 통해 신뢰도를 보장할 수 있게 하였다.
그리고 기존에 시메트릭스 DMX-4시스템에서 운용됐던 로컬/원격 데이터 이중화 솔루션 등과의 호환성 및 통합 스토리지 관리 솔루션과의 호환성 테스트를 완벽하게 수행해 기존 고객들도 안심하고 혁신적인 기술을 사용할 수 있도록 하는 데 주안점을 뒀다.
계층화된 스토리지(Tiered Storage)는 서비스 요구 조건에 따라 다양한 디스크 드라이브를 활용해 효율적으로 데이터 서비스를 지원하는 스토리지를 말한다. 지금까지는 가장 높은 수준의 서비스는 1계층으로 최대 15,000 RPM을 제공하는 파이버 채널이 이 역할을 맡아 왔다. 2계층은 일반적으로 10,000RPM을 제공하는 SATA 드라이브, 그리고 3계층은 가장 낮은 성능을 제공하나 용량 측면에서는 가장 경제적인 7,200RPM의 성능을 제공하는 SATA 드라이브가 채용됐다. 여기에 가장 성능 면에서 앞서는 플래시 드라이브가 0계층으로 선택된 것이다.
특히, EMC는 0계층의 추가로 인한 스토리지 계층의 다양화에 따라 고객들이 데이터의 분류 및 용량 할당 및 재배치에 어려움이 없도록 시메트릭스 DMX 제품 라인에 가상 프로비저닝 기능을 추가함으로써 단일 플랫폼 내에 계층화된 스토리지 관리가 편리하도록 했다.


플래시 드라이브가 제공하는 스토리지 인텔리전스
지금까지 SSD 전용의 스토리지와 일반 하드디스크 드라이브(HDD)를 장착한 스토리지는 상호 보완적인 관계였다. 하지만, EMC가 이번에 SSD 기술을 기반으로 하는 플래시 드라이브를 하이엔드 스토리지에 탑재되면서 지금까지의 보완 관계는 새롭게 정립되어야 할 것으로 보고 있다.
그동안 용량보다는 성능의 요구사항이 높은 분야에서 SSD 스토리지는 특화된 솔루션으로 인정을 받았다. 하지만, 성능을 위해 다양한 관리 및 복제 솔루션 적용의 어려움, 그리고 분산된 백업 업무를 더 이상 감수할 필요가 없어졌기 때문이다. 일반 SSD 스토리지와는 한 차원 진보한 EMC 시메트릭스 DMX-4의 플래시 드라이브 장착 사례를 통해 그 이점을 살펴보도록 하자.
첫째, DMX-4 시스템에서 제공되는 SRDF, 타임파인더(TimeFinder)와 같은 원격/로컬복제 솔루션을 그대로 사용할 수 있다는 점이다. 이미 SRDF, 타임파인더(Time Finder)는 기업의 핵심업무 시스템에서 필수적으로 사용되므로 고객은 혁신적인 플래시 드라이브를 사용하기 위해 시스템 변경이나 관리 정책을 바꿔야 할 필요가 없는 것이다.
스토리지가 지능을 가진다는 것은 스스로 자신의 리소스를 통제할 수 있다는 것이다. 즉, 서버의 도움 없이 데이터를 원격지에 이중화 또는 스토리지내에 다른 볼륨에 이중화 복제 할 수 있으며, 디스크 드라이브가 파이버 채널이건, SATA방식이건, 플래시 드라이브이건 상관없이 서로 필요에 따라 복제할 수 있고 데이터를 이동할 수 있는 지능을 가진 것이다.
둘째, 성능을 더욱 높여줄 수 있는 기술과 통합되어 사용될 수 있다. DMX-4 시스템은 성능을 위해 최대 512GB까지의 캐시 메모리를 지원하고 있으며, 지능적인 캐시 알고리즘을 통해 자주 읽는 데이터, 순차적으로 서버에서 요구되는 데이터 패턴 등을 고려해 빠른 성능을 이미 제공하고 있다. 여기에 디스크 드라이브가 메모리 기반 플래시 드라이브로 바뀌게 되면 더욱 빨라지는 것이다. 즉, 매체의 속도 뿐만 아니라 운영체계의 지능으로 인해 일반 SSD에 비해 더욱 빠른 성능을 낼 수 있는 것이다.
실생활에서 살펴보면, 차를 몰고 넓은 고속도로로 나갔을 때 교통 통제 시스템이 낙후되어 있거나, 톨게이트 및 인터체인지가 효율적으로 작동하지 않으면 제대로 속도를 낼 수가 없는 것과 마찬가지다.
또한, 성능 극대화 측면에서 DMX-4가 지원하는 애플리케이션의 우선순위에 따라 캐시를 동적으로 분할해 사용할 수 있게 해주는 동적 캐시 파티셔닝 기능과 플래시 드라이브가 통합되면 더욱 빠른 성능을 보장해 줄 수 있다. 플래시 드라이브를 전담하는 캐시 메모리를 할당해 최상의 속도로 데이터를 주고받을 수 있는 것이다.
셋째, 통합 스토리지 및 백업 관리에 어려움이 없다. 이는 이미 구축돼 있거나 구축하려 할 때 기존 환경을 그대로 활용할 수 있다는 점이다. SSD 전용 스토리지를 위해 따로 백업을 받기 위한 구성을 가져가거나, SSD에 저장돼 있는 데이터 중에 자주 사용되지 않는 데이터를 다른 디스크로 이동하기 위해 서버를 동원한 데이터 마이그레이션을 하는 고충이 없다는 것이다.
자주 사용되지 않는 데이터는 DMX-4가 지원하는 계층화된 스토리지 기능을 통해 쉽게 2계층, 3계층 드라이브로 서버의 도움 없이 쉽게 이동될 수 있다. 데이터의 가치는 시간이 흐름에 따라 변하기 마련이고 이때마다 튜닝을 하기 위해 IT 운영인력이 번거롭게 움직일 필요가 없다는 것이다.
넷째, 스토리지 구성의 유연성이 확보된다. 일반적인 SSD는 SAN 또는 DAS로만 구성해서 사용할 수 있다. 가장 시장에서 많이 요구되는 구성이긴 하지만 고객의 입장에서는 시스템 구성의 유연성이 떨어지는 것이다. EMC 시메트릭스 DMX-4 에 플래시 드라이브가 탑재되면 SAN용 스토리지 뿐만 아니라 NAS를 위한 볼륨으로, 그리고 VTL을 위한 볼륨으로도 사용할 수 있는 유연성이 제공된다.


향후 스토리지 하드웨어의 발전 전망
지금까지 정보 스토리지가 발전해온 지난 10년간의 발자취를 뒤돌아보면, 스토리지 시스템을 구성하는 핵심요소들인 스토리지 프로세서, 캐시 메모리, 파이버 채널, 스토리지 운영체계, 그리고 디스크 드라이브 등 각 요소 기술들의 끊임없는 발전이 있어 왔다. 이 중에서 가장 큰 폭의 발전을 거듭하고 있는 분야가 다름 아닌 디스크 드라이브 영역 이다.
스토리지 프로세서는 과거 10년간 수백 Mhz 단위의 클락(Clock)에서 수 Ghz로 진화했으며, 캐시 메모리는 수십GB 단위 장착에서 수백 GB로, 파이버 채널은 1 Gbps에서 4 Gbps로 스토리지 운영체계는 32비트 컴퓨팅에서 64비트 컴퓨팅 체계로 발전해 왔다. 마지막으로 디스크 드라이브는 수십 GB단위에서 무려 TB 단위로 수 백배의 진보가 있었으며, 2008년 낸드 플래시 메모리를 기반으로 하는 드라이브가 출시되면서 새로운 전기를 마련하게 됐다.
IT 시장 조사 전문 기관인 IDC의 2007년 보고서에 따르면, SSD는 2006년 3억7천300만 달러 시장규모에서 불과 5년후인 2011년 54억달러 규모로 급성장할 것으로 조사되고 있다. 이는 연평균 71%에 이르는 고성장으로 차세대 저장매체로 자리매김할 가능성을 예고하는 것이다.
SSD 시장의 성장 예측과 기반기술인 낸드 메모리 기술의 빠른 발전으로 인한 가격하락을 고려하면, 미래 스토리지 시스템은 더 이상 IT 구성요소 중 가능 처리 속도가 늦다는 오명에서 벗어나 가장 빠른 IT 구성요소가 될 가능성이 높다. 이러한 변화는 스토리지가 지금까지 가장 중요한 자산인 정보의 저장 및 보호에 큰 역할을 담당했음에도 수동적인 시스템으로 IT인력에게 수동적인 역할을 하는 것처럼 인식돼 왔던 이미지도 벗어날 수 있게 할 것이다.
스토리지에 SSD 기술에 기반한 플래시 드라이브를 장착함으로써 더 빨리 움직이는 데이터를 확보하게 됐다면 이제는 이를 얼마나 더 가치 있게 보호하고 활용할 수 있느냐가 관건이며, 이러한 점에서 스토리지 기반 소프트웨어 기술의 중요성이 더욱 부각될 것으로 생각된다. EMC가 SSD와 함께 원격복제 기능을 제공하는 가상 프로비저닝 기술을 채용한 것처럼, 앞으로는 빠른 응답은 물론이고, 더 빠른 데이터 복제, 정책 기반의 신속한 데이터 이동, 데이터 재배치 등 데이터 보호, 관리 및 활용을 지원하는 스토리지 기반 소프트웨어의 발전 여부가 미래 스토리지의 핵심 경쟁력이 될 것이다.
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